[发明专利]纤维织物卷绕变形的控制方法及其成型模具

说明书

本发明涉及一种纤维织物卷绕变形控制方法及其成型模具。该控制方法包括步骤S1：根据纤维织物缠绕在成型模具上的设计位置，提升成型模具表面设置的若干定位销；步骤S2：将纤维织物缠绕在成型模具上，使纤维织物上设置的经向示踪纱和纬向示踪纱的若干交叉点对应覆于定位销上；步骤S3：收回已提升的定位销；步骤S4：用固定模具包裹纤维织物，抽真空后注射树脂。本发明提出了一种纤维织物卷绕变形控制方法及其成型模具，保证纤维织物在缠绕过程中其上各处的纤维变形满足设计要求。

技术领域

本发明涉及纤维织物的制造技术领域，尤其涉及一种纤维织物卷绕变形控制方法及其成型模具。

背景技术

纤维增强树脂基复合材料是目前航空结构最主要的材料之一。随着复合材料在飞机上应用比例的逐步增大，复合材料构件的尺寸也随着增加。传统的手工铺贴预浸料采用激光投影设备，使用激光将要铺放预浸料的位置的轮廓线标示出来。目前干纤维织物的铺贴过程，一般是在纤维织物表面置入示踪纱，在铺贴时将示踪纱与激光投影的轮廓线对齐，完成纤维织物的铺贴。

采用纤维织物制造复合材料构件，例如使用RTM成型，可以大幅度降低制造成本；三维增强的纤维织物还可以一体成型复杂结构的复合材料制件。

在使用纤维织物制造变曲率、变直径的复合材料构件时，需要将纤维织物进行扭转、缠绕、压实等变形来满足成型要求，在进行扭转和缠绕时，通常采用传统的激光投影+示踪纱技术来完成纤维织物的变形，但此方法只能确保示踪纱位置处的织物变形，保证此处的织物的编织结构变形后与设计一致，无法精确控制除示踪纱位置以外的其他位置，无法保证复合材料制件上各处的纤维变形均满足设计要求。当示踪纱与激光投影位置不匹配时，只能通过人工测量获得偏差值，继而根据偏差值调整下一个纤维织物的示踪纱或者纤维织物,无法在当前纤维织物上进行实时调整。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种纤维织物卷绕变形控制方法和成型模具，保证纤维织物上各处的纤维变形满足设计要求。

具体地，本发明提出了一种纤维织物卷绕变形的控制方法，包括：

步骤S1：根据纤维织物缠绕在成型模具上的设计位置，提升所述成型模具表面设置的若干定位销；

步骤S2：将纤维织物缠绕在所述成型模具上，使所述纤维织物上设置的经向示踪纱和纬向示踪纱的若干交叉点对应覆于所述定位销上；

步骤S3：收回已提升的所述定位销；

步骤S4：用固定模具包裹所述纤维织物，抽真空后注射树脂。

根据本发明的一个实施例，在所述设计位置中，所述交叉点与所述定位销的位置对应。

根据本发明的一个实施例，所述定位销通过气压调整其高度，以使所述定位销凸出于所述成型模具表面一设定距离。

根据本发明的一个实施例，所述设定距离大于等于零，且小于等于100mm。

根据本发明的一个实施例，在步骤S3中，回收已提升的所述定位销，以使所述定位销的顶部与所述成型模具的表面等高。

根据本发明的一个实施例，在步骤S4后，加温加压以使所述纤维织物固化。

本发明还提供了一种成型模具，包括气压控制装置和若干定位销，所述定位销设置在所述成型模具的表面，所述气压控制装置用于升降所述定位销，所述气压控制装置提升所述定位销以使所述定位销凸出于所述成型模具表面一设定距离，所述气压控制装置下降所述定位销以使所述定位销的顶部与所述成型模具的表面等高。

根据本发明的一个实施例，所述气压控制装置通过真空导管与所述定位销连接。

根据本发明的一个实施例，所述定位销的移动方向垂直于所述成型模具的表面。